数电课程设计报告--交通控制器

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1、 课 程 设 计 报 告 题 目: 交通控制器 学 院: 电子信息学院 班 级: 学生（学号）: 学生（学号）: 日期: 2013 年 1 月 1 摘摘 要要 设计一个铁路和公路交叉路口的交通控制器。当有火车通过交叉 路口时，栏杆放下，禁止车辆和行人通行，当火车通过交叉路口后， 栏杆抬起，路口放行。电路主要由四部分组成，分别是时序逻辑电路、 倒数计时电路、555 时钟脉冲产生电路以及单稳态延时电路 关键词：关键词： 数字电路 交通控制 红绿灯 2 目目 录录 一、课程设计目的. 3 二、设计任务与要求. 3 三、方案设计与论证. 4 四、单元电路设计与参数计算. 4 五、电路的安装与调试. 8

2、 六、遇到问题的解决方法. 12 七、结论与心得. 13 八、参考文献. 13 3 题目 一、一、课程设计目课程设计目的的 1)巩固和加深所学电子技术课程的基本知识， 提高综合运用所学知识的能力； 2)培养学生根据课题需要选用参考书、查阅手册、图表和文献资料的能力，提高学 生独立解决工程实际问题的能力 3)通过设计方案的分析比较、设计计算、元件选绎及电路安装调试等环节初步掌 握简单实用电路的工程设计方法 4)提高学生的动手能力 掌握常用仪器设备的正确使用方法， 学会对简单实用电路 的实验调试和对整机指标的测试方法， 5)了解与课题有关的电路以及元器件的工程技术规范， 能按课程设计任务书的要求

3、编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路固等 二、设计任务与要求二、设计任务与要求 一、 任务：设计一个铁路和公路交叉路口的交通控制器。 A、B 是两个栏杆，P1、P2 处设置两个压敏传感器，用于检测是否有火车通过 4 路口。 （P1、P2 点相距较远，一列火车不会同时压在两个压敏元件上） 。 当有火车通过交叉路口时，栏杆放下，禁止车辆和行人通行， 当火车通过交叉路口后，栏杆抬起，路口放行。 平面位置示意图平面位置示意图 二、设计要求与指标 1、当火车由东向西或由西向东通过 P1P2 段，且当火车的任何部分位于 P1P2 之间时，栏杆 A、B 应同时放下，否则 A、B 同时抬起

4、。 2、路口设置红、绿两色交通灯指示灯。在栏杆 A、B 放下时，路口的红色交 通灯亮，绿色交通灯灭；当栏杆 A、B 抬起时，路口的绿色交通灯亮，红色交通 灯灭。 3、在栏杆 A、B 刚抬起或刚放下时，鸣响警铃，要求铃声持续 15 秒;同时用 数码显示器显示倒计时时间。 三、方案设计与论证三、方案设计与论证 1、输入信号 X1、X2由压敏元件发出：当火车压到压敏元件时，X1（或 X2）=1， 否则 X1（或 X2）= 0。 2、输出信号 Z 控制栏杆 A、B 及交通等的动作：Z =1 时，A、B 抬起，红灯亮， 绿灯灭；Z =0 时，A、B 放下，红灯灭，绿灯亮。 3、CP：控制电路的时钟信号，

5、由 555 定时器产生，5V，1000Hz。 5 系统方框图 5 55 产生 的时钟信 号 时 控 制 电路 15秒控 制电 路 时 间 显 示 电 路 电路各部分的设计电路各部分的设计 1、 脉冲信号发生器 由555构成多谐振荡器产生 1Hz 和 1KHz 的脉冲。改变电容 C1 的值或者电阻 R1R2 的值即可实现。计算公式: 频率 f=1/ln2(R1+2R2)C 2、 时序控制电路 由多个 74LS08、74LS32、74LS86、74LS04 和双 D 触发器 74LS74 设计时序 6 控制电路如下: 111212 DXQXQQ 222121 DXQXQQ 1212 ZXXQQ 3

6、、 15 秒倒计时显示电路 由两个 74192 及两个七段显示器构成， CP 接由 555 产生的 1Hz脉冲 。第 一个 192A 接高，BCD 接地，达到 0001 的预置。第二个 192AC 接高，BD 接低， 达到 0101 的预置。由此 8421 码转換为十进制码即实现 15 的预置。down端接 555 输出的脉冲，从而实现倒计时。 7 4、 15 秒蜂鸣器报警电路 由 2 个 74LS123 构成，输入端由 Z 信号控制，当开关 X1 或 X2 有一个产生高电平 时，单稳态触发器产生一个 15 秒的高电平，蜂鸣器响 15 秒，同时触发计时器 192 倒计数 15 秒，脉冲停止，倒计时停止，同时蜂鸣器也停止报警。 脉冲宽度计算公式： t =ln3RC 8 完整电路图完整电路图 四、四、芯片简介芯片简介 1. 双 D 触发器 74LS74 74LS74 功能表 9 2、十进制可逆计数器 74LS192 74LS192 是同步十进制可逆计数器,它